TP7: Analyse und Design elektrochemischer Grenzflächen für selektive e-HP

Dr. Jessica Hübner
Jonas Grings

Motivation und Ziele:
Dieses Projekt testet die Hypothese der Existenz einer einheitlichen kinetischen Beschreibung und zielt auf ein einheitliches Verständnis der thermischen / elektrochemischen katalytischen Synthese von H₂O₂ (HP) aus seinen Elementen. Teilprojekt 7 wird die elektrochemische H₂O₂ (e-HP)-Kinetik untersuchen und dabei testen, ob und inwieweit die elektrochemischen kinetischen Formalismen – basierend auf Grenzflächen-Proton-Elektron-Transferprozessen – auch die thermisch-katalytischen H₂O₂ (t-HP)-Bildungsraten erklären können. Mit Hilfe von Modell-Dünnschichtkatalysatoren in 3-Elektroden-Aufbauten, In-situ-Röntgenanalytik und einer HP-Elektrolysezelle auf Basis einer Gasdiffusionselektrode (GDE) wird das Projekt Beziehungen zwischen der Kinetik der e-HP-Bildung und der Mikroumgebung an der Grenzfläche, wie Lösungsmittel, Elektrolyt, geometrische und elektronische Struktur des Katalysators, aufstellen. Mit Hilfe elektrochemischer Korrosionsanalysetechniken werden thermische HP-Produktionsraten ermittelt und mit chemischen Messungen verglichen. Durch modellbasierte Anleitung und engen Austausch mit thermischen Reaktorstudien werden Strategien zur Steigerung der kinetischen Leistung von e-HP-Elektrolysezellen entwickelt.